El nombre de la familia química de las catequinas deriva de catechu , que es el jugo tánico o extracto hervido de Mimosa catechu ( Acacia catechu Lf). [1]
Química
Catequina numerada
La catequina posee dos anillos de benceno (llamados anillos A y B) y un heterociclo de dihidropirano (el anillo C) con un grupo hidroxilo en el carbono 3. El anillo A es similar a un resto resorcinol , mientras que el anillo B es similar a un resto catecol . Hay dos centros quirales en la molécula de los carbonos 2 y 3. Por lo tanto, tiene cuatro diastereoisómeros . Dos de los isómeros están en configuración trans y se llaman catequina y los otros dos están en configuración cis y se llaman epicatequina .
El isómero de catequina más común es la (+)-catequina. El otro estereoisómero es (-)-catequina o ent -catequina. El isómero de epicatequina más común es (-)-epicatequina (también conocido con los nombres L -epicatequina, epicatecol, (-)-epicatecol, L -acacatequina, L -epicatecol, epicatequina, 2,3- cis -epicatequina o (2 R ,3 R )-(-)-epicatequina).
Sin hacer referencia a ningún isómero en particular, la molécula puede denominarse simplemente catequina. Las mezclas de los diferentes enantiómeros pueden denominarse (±)-catequina o DL -catequina y (±)-epicatequina o DL -epicatequina.
La catequina y la epicatequina son los componentes básicos de las proantocianidinas , un tipo de tanino condensado.
Galería de diastereoisómeros
(+)-catequina (2 R , 3 S )
(-)-catequina (2 S , 3 R )
(-)-epicatequina (2 R ,3 R )
(+)-epicatequina (2 S , 3 S )
Vista 3D de la conformación "pseudoecuatorial" ( E ) de la (+)-catequina
Además, la flexibilidad del anillo C permite dos isómeros de conformación , colocando el anillo B en una posición pseudoecuatorial (confórmero E) o en una posición pseudoaxial (confórmero A). Los estudios confirmaron que la (+)-catequina adopta una mezcla de conformadores A y E en solución acuosa y se ha evaluado que su equilibrio conformacional es 33:67. [3]
Como flavonoides, las catequinas pueden actuar como antioxidantes cuando están en altas concentraciones in vitro , pero en comparación con otros flavonoides, su potencial antioxidante es bajo. [4] La capacidad de apagar el oxígeno singlete parece estar relacionada con la estructura química de la catequina, con la presencia del resto catecol en el anillo B y la presencia de un grupo hidroxilo que activa el doble enlace en el anillo C. [5]
Oxidación
Los experimentos electroquímicos muestran que el mecanismo de oxidación de (+)-catequina se produce en pasos secuenciales, relacionados con los grupos catecol y resorcinol y la oxidación depende del pH. La oxidación de los grupos donadores de electrones catecol 3′,4′-dihidroxilo ocurre primero, a potenciales positivos muy bajos, y es una reacción reversible. Se demostró que los grupos hidroxilo de la fracción resorcinol oxidada posteriormente sufren una reacción de oxidación irreversible. [6]
El sistema lacasa / ABTS oxida la (+)-catequina a productos oligoméricos [7] de los cuales la proantocianidina A2 es un dímero.
Las principales fuentes dietéticas de catequinas en Europa y Estados Unidos son el té y las frutas de pepita . [12] [13]
Las catequinas y epicatequinas se encuentran en el cacao , [14] que, según una base de datos, tiene el mayor contenido (108 mg/100 g) de catequinas entre los alimentos analizados, seguido del jugo de ciruela (25 mg/100 ml) y la vaina de haba. (16mg/100g). [15] El aceite de açaí , obtenido del fruto de la palma de açaí ( Euterpe oleracea ), contiene (+)-catequinas (67 mg/kg). [dieciséis]
Las catequinas son diversas entre los alimentos, [15] desde melocotones [17] hasta té verde y vinagre . [15] [18] Las catequinas se encuentran en el grano de cebada , donde son el principal compuesto fenólico responsable de la decoloración de la masa . [19] El sabor asociado con la (+)-catequina monomérica o (-)-epicatequina se describe como ligeramente astringente , pero no amargo. [20]
Metabolismo
Biosíntesis
La biosíntesis de catequina comienza con una unidad iniciadora de 4-hidroxicinamoil CoA que sufre una extensión de cadena mediante la adición de tres malonil-CoA a través de una vía PKSIII. La 4-hidroxicinamoil CoA se biosintetiza a partir de L -fenilalanina a través de la vía Shikimato. La L -fenilalanina es desaminada primero por la fenilalanina amoniaco liasa (PAL), formando ácido cinámico que luego se oxida a ácido 4-hidroxicinámico por la cinamato 4-hidroxilasa. La chalcona sintasa luego cataliza la condensación de 4-hidroxicinamoil CoA y tres moléculas de malonil-CoA para formar chalcona . Luego, la calcona se isomeriza a naringenina por la calcona isomerasa, que se oxida a eriodictiol por la flavonoide 3′-hidroxilasa y luego se oxida a taxifolina por la flavanona 3-hidroxilasa. Luego, la taxifolina se reduce mediante la dihidroflavanol 4-reductasa y la leucoantocianidina reductasa para producir catequina. La biosíntesis de catequina se muestra a continuación [21] [22] [23]
Metabolitos humanos de epicatequina (excluidos los metabolitos colónicos) [30]Representación esquemática del metabolismo de (-)-epicatequina en humanos en función del tiempo posterior a la ingesta oral. SREM: metabolitos de (-)-epicatequina estructuralmente relacionados. 5C-RFM: metabolitos de fisión de anillos de 5 carbonos. 3/1C-RFM: metabolitos de fisión de anillos de cadena laterales de 3 y 1 carbono. Se representan las estructuras de los metabolitos de (-)-epicatequina más abundantes presentes en la circulación sistémica y en la orina. [30]
La configuración estereoquímica de las catequinas tiene un fuerte impacto en su absorción y metabolismo, ya que la absorción es mayor para (-)-epicatequina y menor para (-)-catequina. [34]
Biotransformación
Burkholderia sp. puede lograr la biotransformación de (+)-catequina en taxifolina mediante una oxidación en dos pasos . [35]
(+)-catequina y (-)-epicatequina son transformadas por el hongo filamentoso endofítico Diaporthe sp. en los derivados de 3,4-cis-dihidroxiflavano, (+)-(2 R ,3 S ,4 S )-3,4,5,7,3′,4′-hexahidroxiflavan (leucocianidina) y (-)-( 2R,3R,4R)-3,4,5,7,3′,4′-hexahidroxiflavan, respectivamente, mientras que (-)-catequina y (+)-epicatequina con un grupo (2 S )-fenilo resistieron la biooxidación. [36]
La leucoantocianidina reductasa (LAR) utiliza (2 R , 3 S )-catequina, NADP + y H 2 O para producir 2,3- trans -3,4- cis - leucocianidina , NADPH y H + . Su expresión genética se ha estudiado en el desarrollo de bayas y hojas de vid. [37]
El epigeósido (catequina-3- O -α- L -ramnopiranosil-(1–4)-β- D -glucopiranosil-(1–6)-β- D -glucopiranósido) se puede aislar de los rizomas de Epigynum auritum . [39]
Investigación
Diferencias entre especies en el metabolismo de (-) -epicatequina. [30]
función vascular
Sólo evidencia limitada de estudios dietéticos indica que las catequinas pueden afectar la vasodilatación dependiente del endotelio , lo que podría contribuir a la regulación normal del flujo sanguíneo en humanos. [40] [41] Las catequinas del té verde pueden mejorar la presión arterial, especialmente cuando la presión arterial sistólica es superior a 130 mmHg. [42] [43]
Debido al extenso metabolismo durante la digestión, se desconocen el destino y la actividad de los metabolitos de catequina responsables de este efecto en los vasos sanguíneos, así como el modo de acción real. [33] [44]
Eventos adversos
La catequina y sus metabolitos pueden unirse estrechamente a los glóbulos rojos e inducir así el desarrollo de autoanticuerpos , lo que produce anemia hemolítica e insuficiencia renal . [45] Esto resultó en la retirada del mercado del fármaco que contiene catequinas Catergen, utilizado para tratar la hepatitis viral , [46] en 1985. [47]
Un metanálisis limitado mostró que aumentar el consumo de té verde y sus catequinas a siete tazas por día proporcionó una pequeña reducción en el cáncer de próstata . [50] Los métodos de nanopartículas están bajo investigación preliminar como posibles sistemas de administración de catequinas. [51]
efectos botánicos
Las catequinas liberadas al suelo por algunas plantas pueden obstaculizar el crecimiento de sus vecinas, una forma de alelopatía . [52] Centaurea maculosa , la centaurea manchada que a menudo se estudia por este comportamiento, libera isómeros de catequina en el suelo a través de sus raíces, lo que potencialmente tiene efectos como antibiótico o herbicida . Una hipótesis es que provoca una onda de especies reactivas de oxígeno a través de la raíz de la planta objetivo para matar las células de la raíz por apoptosis . [53] La mayoría de las plantas en el ecosistema europeo tienen defensas contra la catequina, pero pocas plantas están protegidas contra ella en el ecosistema norteamericano donde Centaurea maculosa es una maleza invasora e incontrolada. [52]
La catequina actúa como factor inhibidor de infecciones en las hojas de fresa. [54] La epicatequina y la catequina pueden prevenir la enfermedad de la baya del café al inhibir la melanización apresora de Colletotrichum kahawae . [55]
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enlaces externos
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